将经典数据加载到量子寄存器中是量子计算最重要的原语之一。虽然准备通用量子态的复杂性在量子比特的数量上呈指数级增长,但在许多实际任务中,要准备的状态具有特定的结构,可以更快地进行准备。在本文中,我们考虑可以通过(简化的)决策图有效表示的量子态,决策图是一种用于表示和分析布尔函数的多功能数据结构。我们设计了一种利用决策图结构来准备其相关量子态的算法。我们的算法的电路复杂度与决策图中的路径数量成线性关系。数值实验表明,当准备具有 n 3 个非零振幅的通用 n 量子比特状态时,我们的算法与最先进的算法相比,可将电路复杂度降低高达 31.85%。此外,对于具有稀疏决策图的状态,包括量子拜占庭协议的初始状态,我们的算法将受控 NOT 的数量减少了 86.61-99.9%。
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